Células senescentes e envelhecimento: qual a relação?

Para compreender o processo de envelhecimento e suas características principais, é necessário passar pelo tópico das células senescentes, um importante marcador do processo degenerativo do organismo. 

Apesar de ser um termo pouco conhecido pelo público leigo, as células senescentes são estudadas desde a década de 1960, quando foram descobertas e analisadas pela primeira vez pelos cientistas Leonard Hayflick e Paul Moorhead.

Portanto, neste texto falaremos sobre o que são as células senescentes, de que forma elas estão associadas ao envelhecimento e como a descoberta dos senolíticos é considerada promissora para o tratamento de doenças associadas à idade e aumento da longevidade. Continue nos acompanhando.

O que são células senescentes?

As células senescentes são células que pararam de se dividir – o que, para uma célula, seria o mesmo que morrer. No entanto, as células senescentes continuam ativas e liberando sinais químicos no organismo, como substâncias inflamatórias e fatores solúveis, denominados fenótipo secretor associado à senescência (SASP). Elas se acumulam naturalmente no corpo com o tempo, à medida que envelhecemos. 

Célula normal versus célula senescente. Crédito: Professor Paul Townsend / Universidade de Manchester

Além da senescência “natural”, causada pela erosão telomérica e indução de uma resposta de dano ao DNA, a senescência celular pode ser induzida por outros fatores, incluindo, entre outros: 

  • alterações epigenéticas; 
  • instabilidade genômica; 
  • disfunção mitocondrial;
  • estresse oxidativo;
  • inativação de certos tumores genes supressores;
  • estresse induzido por terapia e oncogênico; e 
  • infecções virais

Para que servem as células senescentes?

Apesar de verificarmos evidências cada vez mais robustas de que as células senescentes desempenham um papel importante no envelhecimento do organismo, elas não são, obrigatoriamente, negativas. Na verdade, é importante que as células senescentes existam para cumprir algumas funções específicas.

Por exemplo, as células senescentes desempenham um papel importante na prevenção do câncer. Quando uma célula se danifica geneticamente ou se torna pré-cancerosa, ela pode se tornar senescente, em vez de continuar a se dividir e se transformar em uma célula cancerosa. Isso ajuda a proteger o corpo contra o câncer.

Além disso, células senescentes estão envolvidas no processo de embriogênese, regeneração de tecidos, cicatrização de feridas e imunovigilância. O problema é quando há o acúmulo dessas células e de suas substâncias inflamatórias, como o SASP, levando a um aumento no risco de doenças crônicas como diabetes, osteoartrite, Alzheimer e também câncer. 

De que forma a senescência celular impacta o envelhecimento?

À medida que envelhecemos, as células senescentes se acumulam no corpo, principalmente em tecidos que se dividem com frequência, como a pele e as células sanguíneas. Elas permanecem ativas e liberando sinais inflamatórios que podem levar à inflamação crônica de baixo grau, contribuindo para uma série de doenças relacionadas ao envelhecimento, como a artrite, diabetes tipo 2 e doenças cardiovasculares.

A senescência celular é desencadeada por um estresse inicial e pode levar ao acúmulo de células senescentes. O ambiente inflamatório resultante e o estresse contínuo podem perpetuar esse ciclo de envelhecimento celular. Fonte: Gasek, N.S., Kuchel, G.A., Kirkland, J.L. et al. Strategies for targeting senescent cells in human disease. Nat Aging 1, 870–879 (2021)

Além disso, as células senescentes podem prejudicar a função dos tecidos em que se acumulam. Por exemplo, a senescência celular presente nos músculos podem prejudicar a capacidade dos mesmos de se contrair e se recuperar após o exercício. Isso pode levar, consequentemente, a problemas de mobilidade, falta de equilíbrio e fraqueza.

Como eliminar as células senescentes?

Os medicamentos senolíticos são compostos que visam atacar apenas as células senescentes. Eles têm o potencial de reverter os efeitos negativos da senescência celular e, potencialmente, prolongar a vida útil. Vários estudos em animais mostraram que a eliminação de células senescentes pode melhorar a função dos órgãos, reduzir a inflamação e melhorar a saúde em geral.

É importante lembrar, porém, que a senescência celular não é necessariamente ruim. Como falamos antes, as células senescentes desempenham um papel importante na prevenção do câncer e no desenvolvimento embrionário, além de ser essencial para a cicatrização de feridas. Portanto, o objetivo dos senolíticos não é eliminar todas as células senescentes, mas remover o acúmulo excessivo que ocorre com o envelhecimento e que pode levar ao desenvolvimento de doenças associadas à idade.

O que dizem as pesquisas sobre senolíticos?

Embora a pesquisa com senolíticos ainda esteja em seus estágios iniciais, a ideia de direcionar as células senescentes como uma forma de combater o envelhecimento tem ganhado destaque na comunidade científica e chamado a atenção do público. 

Um estudo de prova de conceito da Mayo Clinic mostrou que a remoção de células senescentes no hipocampo de camundongos leva a uma melhoria nas respostas cognitivas.

O professor James Kirkland, cuja equipe na Mayo Clinic desenvolveu a ideia de que a remoção de células senescentes pode melhorar o healthspan, decidiu seguir tais descobertas e investigar se, de fato, a remoção de células senescentes alivia as funções cognitivas. 

Para dar seguimento ao estudo, camundongos INK-ATTAC foram estudados para verificar os efeitos da remoção de senescência. Esses modelos de camundongos geneticamente modificados têm células senescentes removidas com o tratamento do composto AP20187, através do direcionamento específico da p16. Esse composto foi usado para o grupo controle. Em paralelo, um “coquetel senolítico”, contendo Dasatinibe e Quercetina (DQ), foi administrado ao grupo experimental de camundongos.

Tanto o grupo controle quanto o grupo experimental diminuíram a prevalência de células senescentes p16 quase exclusivamente na população microglial. Isso resultou em uma diminuição na ativação microglial e na expressão do SASP.

Mais importante, ambos melhoraram a função cognitiva em camundongos idosos. 

Em outro estudo, publicado na Nature Medicine, os pesquisadores investigaram a relação entre células senescentes e degeneração, bem como o potencial dos senolíticos (dasatinib e quercetina) para prolongar a vida útil. 

Os pesquisadores transplantaram um pequeno número de células senescentes em camundongos jovens e mais velhos e descobriram que isso causou disfunção física persistente e encurtou a vida útil dos animais. No entanto, a administração de um coquetel senolítico, que remove seletivamente as células senescentes, reduziu o número dessas células e melhorou a saúde e a expectativa de vida dos camundongos jovens e mais velhos. 

O estudo fornece evidências de prova de conceito de que as células senescentes podem ser um alvo terapêutico para melhorar a saúde e prolongar a vida em humanos.

A ciência tem mostrado, cada vez mais, que a senescência celular aumenta com o envelhecimento e, consequentemente, está associada às diferentes doenças degenerativas que atingem a população. 

Se, antes, o envelhecimento era tido como um processo natural e irreversível, agora há pistas de que alguns mecanismos associados a ele podem ser alterados, como no caso dos senolíticos.

Referências:

Kumari, Ruchi, and Parmjit Jat. “Mechanisms of Cellular Senescence: Cell Cycle Arrest and Senescence Associated Secretory Phenotype.” Frontiers in cell and developmental biology vol. 9 645593. 29 Mar. 2021, doi:10.3389/fcell.2021.645593

Di Micco, Raffaella et al. “Cellular senescence in ageing: from mechanisms to therapeutic opportunities.” Nature reviews. Molecular cell biology vol. 22,2 (2021): 75-95. doi:10.1038/s41580-020-00314-w

Zhang, Lei et al. “Cellular senescence: a key therapeutic target in aging and diseases.” The Journal of clinical investigation vol. 132,15 (2022): e158450. doi:10.1172/JCI158450

Baker DJ, Petersen RC. Cellular senescence in brain aging and neurodegenerative diseases: evidence and perspectives. J Clin Invest. 2018 Apr 2;128(4):1208-1216. doi: 10.1172/JCI95145. Epub 2018 Feb 19. PMID: 29457783; PMCID: PMC5873891.

Xu, Ming et al. “Senolytics improve physical function and increase lifespan in old age.” Nature medicine vol. 24,8 (2018): 1246-1256. doi:10.1038/s41591-018-0092-9

Gasek, Nathan S et al. “Strategies for Targeting Senescent Cells in Human Disease.” Nature aging vol. 1,10 (2021): 870-879. doi:10.1038/s43587-021-00121-8

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  • Comitê Científico Lifespan

    O Comitê Científico do Lifespan é composto por jornalistas, pesquisadores, médicos e estudiosos da longevidade humana. Nosso objetivo é analisar, interpretar e trazer ao público as principais notícias e descobertas desse ramo, com base na ciência.

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